ÖzetTeknoloji geliştikçe, yakıt tüketiminin ve araç emisyonlarının iyileştirilmesi için başarımdan ödün vermeden araç ağırlığının azaltılması önemli bir alan haline gelmektedir. Bir araçta yaylanmayan kütlenin azaltılma olasılığı, aks ve tekerlek ucu bileşenlerinin ağırlık optimizasyonu ile ilgili birçok araştırmanın odak noktası olmaktadır. Bu çalışmada, ağır hizmet araçlarında kullanılan Z-kam kampanalı frenin ana parçası olan tork plakasının mekanik tasarımı topoloji optimizasyonu ve sonlu elemanlar (SE) yöntemleri kullanılarak gerçekleştirilmiştir. İlk olarak, kritik gerilme bölgelerinin ve seviyelerinin tespiti için orijinal tork plakasının SE analizi gerçekleştirilmiştir. Daha sonra, belirlenen sınır koşulları altında orijinal tork plakasının topoloji optimizasyonu gerçekleştirilmiştir. İhtiyaç duyulmayan hacimler ve üretilebilirlik kısıtlamaları göz önünde bulundurularak yeni bir tork plakası tasarımı oluşturulmuştur. Son olarak, final tasarımın doğrulanması için SE analizleri tekrarlanmıştır. Gerilme seviyelerindeki belirgin düşüşe ek olarak, döküm ve işlenmiş parça ağırlıklarında sırasıyla % 11,9 ve % 12,2 azalma sağlanmıştır.Anahtar kelimeler: Tork plakası, topoloji optimizasyonu, sonlu elemanlar (SE) analizi, Z-kam kampanalı fren, ağır hizmet aracı. AbstractAs the technology develops, the reducing vehicle weight without compromising performance becomes an area, which is important to improve fuel consumption and vehicle emissions. The possibility of reducing the unsprung mass in a vehicle is the focus of many investigations on weight optimization of axle and wheel-end components. In this study, mechanical design of a torque plate, which is one of the main parts of a Z-cam drum brake used in heavy-duty vehicles, was conducted by using topology optimization and finite element (FE) methods. Firstly, FE analysis of the original torque plate was conducted to determine critical stress levels and locations. After that, topology optimization was carried out on the original torque plate for specified boundary conditions. Taking redundant volume and manufacturability constraints into account a new torque plate design was composed. Finally, FE analysis was repeated to verify the final design. Addition to the significant decrease in stress levels, reduction in casting and machined part masses by 11.9 % and 12.2 % were achieved.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
customersupport@researchsolutions.com
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.